齒輪箱系統是包含齒輪、傳動軸、軸承和箱體結構等的復雜系統。其中，箱體結構在整個系統起支承與密封作用，其出現故障的概率很低，所以，在齒輪箱中，故障主要發生在齒輪、傳動軸和軸承中。據統計，齒輪、軸和滾動軸承故障占齒輪箱故障的90%以上。在齒輪箱的故障診斷中，一般只需給出是否產生故障和故障發生的位置。根據振動信號的特點，一般常見的典型故障形式有：

01 齒形(xing)誤差

齒形誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)是指齒輪(lun)齒形偏(pian)離理想的(de)(de)(de)齒廓線，其(qi)中包括(kuo)制造誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)、安裝誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)和(he)服役后產生(sheng)的(de)(de)(de)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)。這(zhe)里主要(yao)指在齒輪(lun)投入使用后產生(sheng)的(de)(de)(de)齒形誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)，包括(kuo)齒面塑性變形、表(biao)面不均勻磨損和(he)表(biao)面疲勞等。斷齒也造成(cheng)齒形誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)，但由于其(qi)振(zhen)動信號的(de)(de)(de)特征與上(shang)述(shu)這(zhe)些齒形誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)有著明顯的(de)(de)(de)差(cha)(cha)(cha)異(yi)，所以(yi)把它列為單獨的(de)(de)(de)故障(zhang)形式，以(yi)便于故障(zhang)診斷。

02 齒輪均勻(yun)磨損

齒(chi)(chi)(chi)輪均勻(yun)磨損(sun)主(zhu)要(yao)是指齒(chi)(chi)(chi)輪投入使用(yong)后在嚙合(he)過(guo)程中出現(xian)(xian)的(de)材料摩擦(ca)損(sun)傷的(de)現(xian)(xian)象，主(zhu)要(yao)包括(kuo)磨粒均勻(yun)磨損(sun)和腐蝕均勻(yun)磨損(sun)。齒(chi)(chi)(chi)輪輪齒(chi)(chi)(chi)均勻(yun)磨損(sun)時不會造成嚴(yan)重(zhong)的(de)齒(chi)(chi)(chi)形(xing)誤差(cha)，其振動信號(hao)的(de)特(te)征也大有差(cha)別(bie)，所(suo)以不歸結為齒(chi)(chi)(chi)形(xing)誤差(cha)。

03 軸不對中

軸不對(dui)中主要是(shi)指聯軸器(qi)兩(liang)端的(de)(de)(de)軸由(you)于(yu)設計、制造、安裝或者使(shi)用過程中的(de)(de)(de)問題，使(shi)軸系(xi)雖(sui)平行但不對(dui)中，造成軸上(shang)的(de)(de)(de)齒(chi)輪(lun)產生分布(bu)類型的(de)(de)(de)齒(chi)形(xing)誤差(cha)。振動信號(hao)與單一齒(chi)輪(lun)齒(chi)形(xing)誤差(cha)不同的(de)(de)(de)是(shi)，軸不對(dui)中時所(suo)有軸上(shang)的(de)(de)(de)齒(chi)輪(lun)均會產生齒(chi)形(xing)誤差(cha)而導致信號(hao)的(de)(de)(de)調制現象。

04 斷(duan)齒

斷(duan)(duan)齒是一種齒輪(lun)的嚴重故障，主要有疲(pi)勞斷(duan)(duan)齒和過(guo)載斷(duan)(duan)齒兩種形(xing)式(shi)，其中大多數為(wei)疲(pi)勞斷(duan)(duan)齒。斷(duan)(duan)齒時其振動信號沖擊能量(liang)大，不同于齒形(xing)誤差和齒輪(lun)均勻磨(mo)損(sun)。

05 箱體共振

箱(xiang)體共振(zhen)(zhen)是由沖擊能量激(ji)(ji)勵起齒輪箱(xiang)箱(xiang)體的(de)(de)固有(you)頻率而(er)產(chan)生(sheng)的(de)(de)共振(zhen)(zhen)現(xian)象。箱(xiang)體共振(zhen)(zhen)產(chan)生(sheng)很大(da)的(de)(de)沖擊振(zhen)(zhen)動能量，是一種非常嚴(yan)重的(de)(de)故(gu)障，一般(ban)是由箱(xiang)體的(de)(de)外部激(ji)(ji)勵而(er)引起的(de)(de)。

06 軸輕度彎曲

齒(chi)(chi)輪(lun)箱中軸也經常產生(sheng)故障。當軸產生(sheng)輕度彎(wan)曲時，也會(hui)導致該軸上(shang)(shang)的(de)齒(chi)(chi)輪(lun)產生(sheng)齒(chi)(chi)形誤差。與(yu)單一(yi)齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)形誤差故障不同的(de)是，軸彎(wan)曲時該軸上(shang)(shang)所有齒(chi)(chi)輪(lun)均會(hui)產生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)齒(chi)(chi)形誤差。

07 軸嚴重彎(wan)曲(qu)

軸嚴(yan)重(zhong)彎(wan)曲(qu)(qu)是(shi)齒輪(lun)箱的一(yi)種較為嚴(yan)重(zhong)的故(gu)障形式。當軸發生嚴(yan)重(zhong)彎(wan)曲(qu)(qu)時，將產生較大沖(chong)擊(ji)能量(liang)，造成嚴(yan)重(zhong)的后果(guo)，其振動信號(hao)也不同(tong)于輕度(du)彎(wan)曲(qu)(qu)。

08 軸不平衡

軸(zhou)不平(ping)衡(heng)是(shi)齒輪箱中軸(zhou)的(de)一種典型故障。所謂不平(ping)衡(heng)，是(shi)指軸(zhou)由于偏心(xin)的(de)存(cun)在而引起的(de)不平(ping)衡(heng)的(de)振動(dong)，這(zhe)(zhe)種偏心(xin)可以(yi)是(shi)由于制(zhi)造、安裝(zhuang)和投入(ru)使用后的(de)變形(xing)產生。當產生軸(zhou)不平(ping)衡(heng)時(shi)，在齒輪傳動(dong)中也將導(dao)致齒形(xing)誤差，但這(zhe)(zhe)種故障與單純的(de)齒形(xing)誤差有著明顯的(de)區別(bie)。

09 軸向(xiang)竄動

軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)竄動(dong)(dong)主要(yao)發生在使(shi)用斜齒(chi)輪(lun)(lun)的(de)情況下，當同(tong)一軸(zhou)上有兩個同(tong)時參與嚙合(he)的(de)斜齒(chi)輪(lun)(lun)，而軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)又(you)沒有很好的(de)定位與鎖(suo)定裝置時，有時就會發生軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)竄動(dong)(dong)現(xian)象，這主要(yao)是(shi)由于其軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)受力不平(ping)衡(heng)造成(cheng)的(de)。軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)竄動(dong)(dong)將嚴(yan)重影響(xiang)齒(chi)輪(lun)(lun)傳動(dong)(dong)精度和平(ping)穩性，還可能造成(cheng)齒(chi)輪(lun)(lun)輪(lun)(lun)齒(chi)端(duan)面的(de)沖(chong)擊磨損，是(shi)一種較(jiao)為(wei)嚴(yan)重的(de)故障(zhang)。

10 軸承疲勞剝落和點蝕

齒輪箱中滾動軸(zhou)(zhou)承的典(dian)型故障為內、外(wai)環(huan)和滾動體的疲勞(lao)剝落和點蝕。軸(zhou)(zhou)旋轉時(shi)(shi)，內、外(wai)環(huan)和滾動體在接(jie)觸過程(cheng)中會發生(sheng)機械沖(chong)(chong)擊，產(chan)生(sheng)被稱(cheng)為沖(chong)(chong)擊脈沖(chong)(chong)變(bian)動幅(fu)度較大的力。齒輪箱中滾動軸(zhou)(zhou)承發生(sheng)故障時(shi)(shi)，其能量較齒輪產(chan)生(sheng)的振動能量小(xiao)得多，因而(er)是診斷(duan)的難點之一。

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